港口煤塵污染治理相關(guān)方式的分析與探究

張 宇

（秦皇島港股份有限公司衛(wèi)生環(huán)保中心， 河北 秦皇島 066000）

中國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國及消費(fèi)國，縱觀國內(nèi)近些年資源構(gòu)成及產(chǎn)業(yè)政策推行狀況，預(yù)測在后續(xù)數(shù)十年中，煤炭依然是國內(nèi)能源消耗的主體。港口是煤炭投產(chǎn)運(yùn)營的重要中間環(huán)節(jié)，作業(yè)過程中難以規(guī)避形成煤塵，對周邊環(huán)境造成一定的影響。加強(qiáng)港口煤塵有效治理的研究及應(yīng)用，是促進(jìn)煤炭行業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展的重要舉措之一。

1 煤塵成因分析

縱觀國內(nèi)外煤炭輸出港口運(yùn)營實(shí)況，發(fā)現(xiàn)與煤炭相關(guān)的裝卸工藝大體一致，基本是由翻、堆、取、裝四大流程組成，在鐵路車抵達(dá)港口以后，利用翻車機(jī)卸下車上承裝的煤炭，而后在皮帶機(jī)的協(xié)助下將其運(yùn)送至堆場或筒倉，隨即堆料機(jī)予以堆垛；也可利用取料機(jī)獲取物料后，利用皮帶機(jī)將其運(yùn)送到裝船機(jī)實(shí)現(xiàn)裝載目標(biāo)。對以上過程分析，認(rèn)識到在港口運(yùn)輸階段，煤炭會歷經(jīng)翻車、輸送、堆垛、取料以及裝船等諸多流程，并在煤種、氣候環(huán)境等多種因素的共同作用下，以煤塵形式散落到周邊區(qū)域。

2 港口煤塵污染的治理措施

2.1 無動力式除塵

具體是將渦式回塵導(dǎo)管增設(shè)至卸料溜筒內(nèi)適宜位置，借此方式利用空氣動力學(xué)方法處理卸料期間形成的煤塵，應(yīng)用原理是負(fù)壓能促使主煤流、煤塵形成旋流同步跌落。采用以上這種治理手段能較有效的完善皮帶機(jī)設(shè)施轉(zhuǎn)接位點(diǎn)，且經(jīng)改裝后的投用期間無需投入大量人力資源、資金等加以維護(hù)，有益于打造出低成本、高效率的煤塵污染治理格局。制作嚴(yán)密型導(dǎo)料槽并合理應(yīng)用，是預(yù)防煤塵逸散情況的有效方法之一，通常建議把導(dǎo)料槽安置在下皮帶機(jī)上，并在導(dǎo)料槽內(nèi)部加裝吸塵罩與通風(fēng)除塵設(shè)置，例如除塵風(fēng)管、離心通風(fēng)機(jī)等，借用通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)過程中形成的負(fù)壓，確保導(dǎo)料槽內(nèi)形成的煤塵不會溢出[1]。盡管該種煤塵治理手段在應(yīng)用階段表現(xiàn)出諸多優(yōu)勢，但美中不足的是其難以獨(dú)立回收煤塵，增加二次揚(yáng)塵等問題發(fā)生的概率；且導(dǎo)料槽對皮帶轉(zhuǎn)接點(diǎn)空間、落差提出較嚴(yán)格的要求，只有這樣方能保證回流導(dǎo)管安裝效果；另外，針對密封材料的使用壽命等也有待檢驗(yàn)。

2.2 防風(fēng)網(wǎng)防塵

在煤堆場內(nèi)，以防風(fēng)網(wǎng)為支撐能較科學(xué)的調(diào)整風(fēng)流場，以上是防風(fēng)網(wǎng)的主要防塵機(jī)制，其目標(biāo)以將煤堆場紊流度、風(fēng)速等調(diào)整至適宜區(qū)間內(nèi)。若港口在強(qiáng)風(fēng)工況下裝卸煤炭，此時通過防風(fēng)網(wǎng)的煤塵量較少，且還會把強(qiáng)風(fēng)所形成的動能轉(zhuǎn)型為低速風(fēng)流；高強(qiáng)度漩渦也會被弱化，在弱渦量、低風(fēng)速等協(xié)同作用下，對起塵過程會形成較明顯的抑制作用，進(jìn)而減少煤塵生成量。采用防風(fēng)網(wǎng)治理港口煤塵過程中也會存在一定不足，比如其僅能有效控制下部起塵量，而對頂部煤塵的形成的壓實(shí)效果欠佳，一些情況下還可能導(dǎo)致煤塵量不減反增，難以整體控制起塵量。在具體實(shí)踐中，要求相關(guān)人員秉持最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度設(shè)定防風(fēng)網(wǎng)布局、結(jié)構(gòu)，進(jìn)而保證港口煤塵整體控制效果，明顯減縮煤塵拓展、流動范疇?？梢园逊里L(fēng)網(wǎng)安置在煤堆周遭30～40m 處，防風(fēng)網(wǎng)高度高于煤堆一定比例，開孔率維持在40%左右，制作材料選用鍍鋁鋅材料，采用混凝土墻基制作網(wǎng)基，防塵率高達(dá)80～90%，有操作流程簡易、成本低廉及防塵效果好等諸多優(yōu)越性[2]。

行卜調(diào)，實(shí)現(xiàn)對落塵量的控制。

2.3 灑水抑塵

過往在很長的一段時間中，人們通常采用灑水車灑水這種傳統(tǒng)方法進(jìn)行防塵，該種治理方法應(yīng)用期間有操作過程簡易、便捷等諸多優(yōu)勢，故而很多地區(qū)長期使用。提高港口粉塵的含水率形式，能夠?qū)Ω稍锓蹓m實(shí)現(xiàn)濕潤化處理，通過調(diào)整相對密度促使其形成較大顆粒，古幣在風(fēng)等外力作用下形成揚(yáng)塵。筆者回顧過往長期實(shí)踐歷程，發(fā)現(xiàn)在＞0℃的氣候條件下，采用灑水形式能夠較有效的治理混凝土的路面灰塵，但港口內(nèi)路面條件與常規(guī)道路之間存在較明顯差異，在溫度偏高的節(jié)氣中，港口路面溫度在較長時間內(nèi)會維持較高水平，針對以上情況若想更有效的維持路面的濕潤狀態(tài)，則建議提高灑水頻率。水易蒸發(fā)，灑水效果維持時間約為9min，若不能合理調(diào)控撒水量及時間間隔指標(biāo)，誘發(fā)干濕交替問題，則很可能會增加港口內(nèi)微細(xì)粉塵的含量，對路況也會形成一些負(fù)面影響，削弱了灑水法的抑塵作用，也增加了水資源的浪費(fèi)量[3]。冬季階段，更應(yīng)合理才使用灑水方法，規(guī)避因路面結(jié)冰而增加煤炭儲運(yùn)過程安全隱患的問題。

2.4 不同環(huán)節(jié)的除塵措施

（1）卸車環(huán)節(jié)：將干霧除塵系統(tǒng)用于翻車機(jī)作業(yè)過程。在起塵位點(diǎn)水霧顆粒是干霧，能形成濃厚而密集的霧池，整體除塵效率偏高，對于PM 10 治理率約為96%。與此同時，建議將移動式密閉皮帶機(jī)罩加裝在皮帶機(jī)上。

（2）散貨輸送：把干霧除塵裝置安置于帶式輸送機(jī)散貨轉(zhuǎn)運(yùn)、火車裝車操作階段。

（3）堆場除塵：堆場是形成煤塵的重要場合，特別是在作業(yè)階段，建議將防風(fēng)抑塵網(wǎng)安置在堆場周遭，同時聯(lián)合使用灑水、抑塵劑等手段，一般情況下除塵效率能高于90%[4]。近些年，煤炭碼頭建設(shè)規(guī)模有不斷拓展趨勢，相伴隨的是煤炭堆存占地面積擴(kuò)增，更應(yīng)重視抑制煤塵對城市及海域環(huán)境形成的影響，更要拓展防風(fēng)網(wǎng)防護(hù)范疇、效果及投資等方面的問題，若投入成本偏高，則一定要在有成熟可靠結(jié)論支持后使用。

（4）散貨堆取料：建議把灑水與干霧兩者相結(jié)合的除塵設(shè)置安裝在用于堆、取料的機(jī)械設(shè)備上。結(jié)合用水位點(diǎn)對水壓提出要求的差異性，可以把灑水除塵系統(tǒng)細(xì)化為高壓、中壓系統(tǒng)，前者在堆場除塵、消防用水方面表現(xiàn)出良好效能，而中壓系統(tǒng)的服務(wù)對象以堆取料設(shè)備為主。干霧除塵系統(tǒng)運(yùn)行階段，能通過噴嘴噴出1～10μm 水霧，這提示其對內(nèi)徑＜10μm 的可吸入性粉塵能形成較好的治理效果，降低工作人員塵肺病發(fā)生的風(fēng)險。并且該系統(tǒng)運(yùn)行階段水資源耗用量偏少，不足普通灑水除塵設(shè)施用水總量的10%，運(yùn)行成本處于較低水平，和傳統(tǒng)布袋除塵法相比較能節(jié)約40～60%的運(yùn)行費(fèi)用；適用性偏強(qiáng)，在冬季冰點(diǎn)以下依然可以正常使用。

3 結(jié)束語

總之，為有效治理港口煤塵污染，則要綜合分析本地實(shí)際狀況，擬定相適宜的治理方案以在較短時間內(nèi)迅速、有效治理煤塵，將港口煤塵污染對人們身體健康、生態(tài)環(huán)境形成的負(fù)面影響降至最低水平，同時也為港口煤炭裝卸、儲存及運(yùn)輸?shù)冗^程持續(xù)推進(jìn)提供較可靠的支持。